Prophylaxis of posterior capsule opacification through autophagy activation with indomethacin-eluting intraocular lens

自噬 人工晶状体 医学 体内 后囊膜混浊 药品 胶囊 药物输送 炎症 药理学 下调和上调 环氧合酶 眼科 化学 超声乳化术 内科学 生物 视力 细胞凋亡 生物化学 有机化学 生物技术 基因 植物
作者
Xiaobo Zhang,Jing Wang,Jiancai Xu,Wen Xu,Yin Zhang,Chenqi Luo,Shuang Ni,Heyou Han,Xingchao Shentu,Juan Ye,Jian Ji,Ke Yao
出处
期刊:Bioactive Materials [Elsevier]
卷期号:23: 539-550 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.bioactmat.2022.11.024
摘要

Posterior capsule opacification (PCO) is the most common long-term postoperative complication of cataract surgery, leading to secondary vision loss. Optimized intraocular lens (IOL) structure and appropriate pharmacological intervention, which provides physical barriers and biological inhibition, respectively, can block the migration, proliferation, and epithelial-mesenchymal transition (EMT) of lens epithelial cells (LECs) for PCO prophylaxis. Herein, a novel indomethacin-eluting IOL (INDOM-IOL) with an optimized sharper edge and a sustained drug release behavior was developed for PCO prevention. Indomethacin (INDOM), an ophthalmic non-steroidal anti-inflammatory drug (NSAID) used for postoperative ocular inflammation, was demonstrated to not only be able to suppress cell migration and down-regulate the expression of cyclooxygenase-2 (COX-2) and EMT markers, including alpha-smooth muscle actin (α-SMA) and cyclin D1, but also promote the autophagy activation in LECs. Additionally, autophagy was also verified to be a potential therapeutic target for the down-regulation of EMT in LECs. The novel IOL, serving as a drug delivery platform, could carry an adjustable dose of hydrophobic indomethacin with sustained drug release ability for more than 28 days. In the rabbit PCO model, the indomethacin-eluting IOL showed excellent anti-inflammatory and anti-PCO effects. In summary, indomethacin is an effective pharmacological intervention in PCO prophylaxis, and the novel IOL we developed prevented PCO in vivo under its sustained indomethacin release property, which provided a promising approach for PCO prophylaxis in clinical application.
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